蒸餾器保溫加熱功能的工作原理
蒸餾器這種蒸餾裝置,現在應用的比較廣泛,并且應用起來比方方便,不過很好人知道蒸餾器的工作原理,更不用說蒸餾器里面的一些細節點。在進行蒸餾過程中,最重要的就是對蒸餾器內部的保溫處理,那么蒸餾器是如何實現保溫功能呢?下面我們一起來研究一下:
在蒸餾過程中,蒸餾器外層應進行保溫加熱,其作用是使蒸餾器能在絕熱狀態下進行蒸餾。蒸餾狀態時,將觀測到柱內沿高度方向自然形成的溫度梯度。如果蒸餾器內不向外界散失熱量,也不從外界獲得熱量,僅以釜底加熱獲得熱量來完成全部蒸餾過程,這種塔內以釜內原油溫度為最高,,隨著高度上升而塔內溫度自然減低的整個塔內溫度排列,稱為自然的溫度梯度。ASTMD一2892規定,蒸餾器內溫度應比柱外溫度高。—5℃,這是對絕熱狀態的一種具體要求,可限止柱內溫度僅允許稍微向在外散熱。事實上,這僅適用于帶真空絕熱隔層的玻璃結構蒸餾裝置的蒸餾試驗儀器。
我國的原油實沸點蒸餾試驗,普遍采用金屬蒸餾塔,客觀上存在較大散熱現象,所以我國的試驗方法規定,允許柱內、外溫度之差不超過10℃。從操作經驗可知,柱外溫度比柱內溫度稍高為好,可防止柱內熱量較大散失,達到絕熱操作的目的。因為,開始蒸餾加熱后,蒸餾釜中尚未有大量油蒸氣蒸出之前,若不適當給蒸餾器外層以一定的保溫性加熱(形成柱外溫度稍高于柱內溫度),定會出現蒸餾中的兩種現象:一是不能誘導釜中已經蒸出的油蒸氣能及時正確上升(柱內金屬填料冷慣性太大,吸收熱量過多,以至油蒸氣無法上升);二是一旦油蒸氣貫通蒸餾器之際云柱內各點溫度便會迅速上升,如外層溫度不先略高于內層溫度,此時,將會出現的柱內溫度必然高于外層溫度,造成柱內熱量大量損失。這兩種現象如果發生,都將影響蒸餾試驗,嚴重時,甚至使試驗不能進行。原油實沸點蒸餾試驗中的蒸餾至210℃時的常壓蒸餾曲線。如圖所示:
圖:典型的原油實沸點(常壓蒸餾曲線)
首先表現升溫趨向線性化,并具有很大的升溫速率。最遲表現升溫的線性化和升溫速率增l大,并且已到達初餾點之后。在蒸餾的操作過程中,在控制使T、達到ASTMD2892規定的允許界限溫度310℃時,T1應能同時達到或盡量接近常壓蒸餾的蒸餾界限溫度210℃。否則,繼續進行的減壓蒸餾很難銜接,也易使餾分出現脫空。在蒸餾試驗過程中,除了應達到圖曲線的正常狀態外,容易因操作或試驗儀而出現非正常的蒸餾狀態。開始時,對T2和T4的加熱控制調得過小,以致在圖相應的G階段內T2和T4高出T3和T5。不夠,不能誘使T3和TS較早地獲得升高,一旦柱內油蒸氣貫通之后,又因T3和T6的迅速陡升而造成柱內熱量損失,導致T6不能接近210℃蒸餾溫度限。造成這種非正常蒸餾狀態的原因是:塔臟,在蒸餾器內積存油渣雜質太多;原油含水量太高,柱外層保溫加熱控制不當;釜的加熱功率先是太大,后又減得太小或不連續。
了解了蒸餾器的保溫功能是如何實現的,那么我們在使用的過程中就可以根據這個原理,去很好的應用蒸餾器,假如在日常的使用過程中出現了類似的不保溫的情況,可以自己動手去解決,既節省了售后成本,又可以很方便的使用定氮儀蒸餾器。